Elektronik Automotif
Elektronik Automotif
Cabaran Utama untuk pembekal Perkhidmatan Pembuatan Elektronik Automotif?
Julat Suhu Kerja yang Luas
Persekitaran kerja automotif adalah lebih keras. Julat suhu ruang enjin adalah antara -40°C dan 150°C. Oleh itu, cip dan papan litar automotif perlu memenuhi julat suhu yang luas ini, manakala cip pengguna hanya perlu memenuhi persekitaran kerja 0°CC~70°C. Lebih-lebih lagi, kenderaan dijual di seluruh dunia, dan kawasan yang berbeza selalunya mempunyai ciri persekitaran suhu dan kelembapan yang berbeza. Oleh itu, PCB automotif mesti dapat menyesuaikan diri dengan persekitaran yang berbeza, walaupun sesetengah pengeluar membuat PCB untuk persekitaran tertentu.
Kitaran Hayat Produk yang Panjang
Jangka hayat reka bentuk produk automobil lebih lama. Kitaran hayat telefon bimbit ialah 3 tahun, tetapi paling lama tidak melebihi 5 tahun. Sebagai perbandingan, hayat reka bentuk kereta biasanya sekitar 15 tahun atau 200,000 kilometer, jauh lebih lama daripada keperluan hayat produk elektronik pengguna. Oleh itu, kitaran hayat produk automotif mestilah lebih daripada 15 tahun, manakala kitaran bekalan mungkin selama 30 tahun.
Kebolehpercayaan yang tinggi
PCB dan komponen yang dipasang pada papan mesti mengikut piawaian kebolehpercayaan tinggi kerana ia berkaitan dengan keselamatan operasi dan hayat. Secara amnya, kereta diperbuat daripada bahan yang kuat dengan prestasi yang stabil dan boleh berfungsi dengan baik dalam persekitaran yang keras.
Menyesuaikan diri dengan Persekitaran yang Keras
Kenderaan akan menghadapi lebih banyak getaran dan kejutan di jalan raya; sistem elektronik kenderaan perlu menahan ancaman pelbagai kakisan kimia seperti asid mengakis, pelarut organik, air masin, dll. Oleh itu, litar mesti mempunyai keupayaan anti-karat tertentu; sistem elektronik memastikan bahawa papan litar automotif menahan pengumpulan kotoran selama bertahun-tahun beroperasi adalah kritikal. Biasanya, pengeluar PCBA automotif menggunakan laminat khas untuk mengelakkan kotoran pada papan supaya kami boleh menggunakan PCBA ini walaupun dalam persekitaran yang berdebu.
Permintaan Keselamatan Tinggi
Selain memberi keselesaan, automotif perlu memastikan keselamatan keseluruhan sistem kenderaan malah sifar kecacatan. Di samping itu, dengan popularisasi kenderaan elektrik, kepentingan keselamatan maklumat menjadi lebih dan lebih menonjol. Sebagai peranti dalam talian masa nyata, Komunikasi antaranya dan rangkaian, termasuk komunikasi dengan rangkaian dalam kenderaan, memerlukan penyulitan data.
Apakah piawaian elektronik automotif yang biasa?
Mengimbas kembali sejarah industri automotif, elektronik automotif telah menjadi asas sokongan yang paling penting untuk sistem kawalan automotif, dan elektrifikasi automotif telah menjadi simbol revolusi industri automotif. Industri ini akan berkembang ke arah kecerdasan, rangkaian, dan elektronik dalam. Sebagai produk perindustrian yang kompleks, persekitaran penggunaan secara amnya mempengaruhi ketahanan dan prestasi operasi peralatan dan unit elektronik. Oleh itu, kebolehpercayaan alam sekitar bahagian elektronik automotif telah menjadi salah satu isu teras kebolehpercayaan automotif.
Piawaian ISO
Persekitaran aplikasi produk elektronik automotif termasuk elektromagnet, elektrik, iklim, mekanikal, kimia, dll. Pada masa ini, keadaan persekitaran standard dan piawaian ujian untuk elektronik automotif yang dirumuskan oleh ISO terutamanya merangkumi aspek berikut:
ISO-16750 1: Kenderaan jalan raya – Keadaan persekitaran dan ujian untuk produk elektrik dan elektronik: Umum
ISO16750-2: Kenderaan jalan raya – Keadaan persekitaran dan ujian untuk produk elektrik dan elektronik: Persekitaran bekalan kuasa
ISO16750-3: Kenderaan jalan raya – Keadaan persekitaran dan ujian untuk produk elektrik dan elektronik: Persekitaran mekanikal
ISO16750-4: Kenderaan jalan raya – Keadaan persekitaran dan ujian untuk produk elektrik dan elektronik: Persekitaran iklim
ISO16750-5: Kenderaan jalan raya – Keadaan persekitaran dan ujian untuk produk elektrik dan elektronik: Persekitaran kimia
ISO20653 Tahap perlindungan peralatan elektronik automotif terhadap objek asing, air dan sentuhan
ISO21848 Kenderaan jalan raya – Persekitaran bekalan kuasa peralatan elektrik dan elektronik dengan voltan bekalan 42V
Piawaian siri AEC
Piawaian ini paling tertumpu pada komponen yang digunakan dalam kereta, Pada tahun 1990-an, Chrysler, Ford, dan General Motors menubuhkan Majlis Elektronik Automotif (AEC) untuk mewujudkan satu set kelayakan alat ganti dan standard sistem kualiti yang sama. AEC menetapkan piawaian untuk kawalan kualiti. Spesifikasi Berkelayakan AEC-Q-100 untuk Ujian Tekanan Cip ialah piawaian pertama AEC. AEC-Q-100 telah diterbitkan pada tahun 1994. Memandangkan ketiga-tiga pengeluar kereta di atas boleh mengguna pakai bahagian yang memenuhi spesifikasi AEC secara serentak, ia telah menggalakkan kesediaan pengeluar alat ganti untuk menukar data ciri produk mereka dan melaksanakan kesejagatan alat ganti kereta. Piawaian AEC telah beransur-ansur menjadi spesifikasi ujian am untuk komponen elektronik automotif. Selepas lebih 10 tahun pembangunan, AEC-Q-100 telah menjadi standard biasa untuk sistem elektronik automotif. Selepas AEC-Q-100, spesifikasi seperti AEC-Q-101 untuk komponen diskret dan AEC-Q-200 untuk komponen pasif telah dirumuskan, serta prinsip panduan seperti AEC-Q001/Q002/Q003/Q004.
TS16949
TS16949 ialah spesifikasi teknikal industri automobil antarabangsa. Ia berdasarkan ISO9001 dan menambah spesifikasi teknikal industri automotif. Spesifikasi ini selaras dengan ISO9000:2008 tetapi lebih memfokuskan pada pencegahan kecacatan dan mengurangkan turun naik kualiti dan sisa yang cenderung berlaku dalam rantaian bekalan alat ganti kereta. Kepentingan dan kebolehgunaan standard ISO/TS16949 adalah sangat jelas. Ia hanya terpakai kepada pengeluar kereta dan pengeluar alat ganti langsung mereka. Maksudnya, pengeluar ini mesti mempunyai kaitan secara langsung dengan pengeluaran kereta dan boleh menjalankan aktiviti pemprosesan dan pembuatan. Aktiviti ini membolehkan produk menambah nilai. Pada masa yang sama, terdapat juga sekatan ketat terhadap kelayakan pengeluar syarikat yang diperakui. Unit yang hanya mempunyai fungsi sokongan, seperti pusat reka bentuk, ibu pejabat syarikat dan pusat pengedaran, atau unit yang mengeluarkan peralatan dan alatan untuk pengeluar kenderaan atau pengeluar alat ganti kereta tidak diperakui. Lima badan penyeliaan utama menguruskan pensijilan ISO/TS16949:2009 bagi pihak IATF, yang menggunakan pendekatan prosedur yang sama untuk menyelia operasi dan pelaksanaan spesifikasi ISO/TS16949 untuk membentuk standard dan operasi yang seragam sepenuhnya di seluruh dunia.
Apakah Jenis PCB dalam Elektronik Automotif?
Kereta elektrik mempunyai keperluan yang konsisten, sangat diperlukan dan inovatif. Kini Tesla mengetuai gelombang inovasi. Tetapi sebarang inovasi pembuatan dan reka bentuk pada kereta elektrik memerlukan aplikasi PCB yang sangat tahan lama, boleh dipercayai dan lasak. Keperluan PCB automotif berprestasi tinggi dengan ketara boleh menahan keadaan pemanduan yang teruk dan boleh menjadi pemangkin kepada inovasi sistem pemanduan tenaga baharu yang semakin berkembang.
Permintaan PCB untuk kenderaan elektrik terutamanya datang daripada peralatan berkaitan kereta api kuasa—onboard, sistem pengurusan bateri (BMS), sistem penukaran voltan (DC-DC, penyongsang, dll.), dan peranti voltan tinggi dan voltan rendah yang lain. Selain itu, radar gelombang milimeter ialah peranti penderiaan penting untuk merealisasikan pemanduan pintar dan juga pemanduan autonomi, dan ia mempunyai kelebihan yang jelas berbanding dengan penderia lain.
PCB bersalut kuprum berkuasa tinggi adalah salah satu aplikasi PCB yang paling banyak digunakan oleh industri baru muncul. PCB fleksibel, PCB HDI dan PCB LED ialah aplikasi utama yang digunakan pada penukar kuasa AC/DC, audio dan video, paparan digital, sistem brek, pemalapan automatik, kawalan cermin elektronik, pencahayaan automotif, dan sistem pemasaan enjin, dan sistem diagnosis jauh. Eashub menawarkan penyelesaian di bawah untuk produk automotif:
| Jenis PCB | Pelbagai Lapisan | LED | Berfrekuensi tinggi | aluminium | Tembaga Tebal | Tinggi Tg | HDI | Fleksibel | Flex tegar |
| Automotif | x | x | x | x | x | x | x | x | x |
PCB Automotif kami
Lapisan: 8 L Ketebalan: 1.2mm
Ketebalan Tembaga Lapisan Luar: 1 OZ
Ketebalan Tembaga Lapisan Dalam: 1 OZ
Saiz Lubang Min: 0.15mm Lebar Garisan Min/Ruang: 3mil
Kemasan Permukaan: Aplikasi ENIG: GPS Navigate
Lapisan: 8 L Ketebalan: 1.6mm
Ketebalan Tembaga Lapisan Luar: 1 OZ
Ketebalan Tembaga Lapisan Dalam: 1 OZ
Saiz Lubang Min: 0.25mm
Lebar Garisan Min/Ruang: 4 juta
Kemasan Permukaan: ENIG
Aplikasi: GPS
Lapisan: 6 L Ketebalan: 1.6mm
Ketebalan Tembaga Lapisan Luar: 1 OZ
Ketebalan Tembaga Lapisan Dalam: 1 OZ
Saiz Lubang Min: 0.25mm
Lebar Garisan Min/Ruang: 4 juta
Kemasan Permukaan: Aplikasi ENIG: Hiburan
Keupayaan Eashub dalam Perhimpunan Elektronik Automotif
Eashub mempunyai pengalaman bertahun-tahun dalam industri automotif. Rakan kongsi EMS strategik Eashub berada di antara 5 teratas dalam pembekal kontrak pengeluaran produk automotif terbesar di dunia. Ia mempunyai pengalaman bertahun-tahun berkhidmat untuk Volkswagen, BOSHI, SAIC Motor, dll., dan Kara Group, pemegang kepentingan kilang kami. Ia juga merupakan syarikat EMS terkemuka di Jepun, dengan sejarah berkhidmat kepada Denso dan Honda automotif.
Kelayakan industri terkemuka:
Kilang itu memiliki pensijilan sebagai TS16949、, ISO9001、 ISO14001 ANSI/ESD S20.20.
Keupayaan proses penuh:
– Peletakan BGA dan Micro BGA
– Perhimpunan Kabel dan Abah-abah
– Kotak dipasang
– pengaturcaraan IC
– ICT/FCT
- Pemeriksaan sinar-X
– AOI
Proses khusus automotif
– Bilik Bersih Kelas 100
– Gelombang Pateri Terpilih
– Ujian Voltan Tinggi
- Ujian penuaan
– Salutan Konformal
– Pencucian Berair
– Ujian Kebolehpercayaan Pihak Ketiga
Petua lain tentang pembuatan produk automotif
Apakah faktor yang boleh menyebabkan kegagalan PCB dalam pengeluaran PCB automotif, beban persekitaran biasa dan pemasangan PCB dan kemungkinan mod kegagalannya adalah seperti berikut:
Mod kegagalan yang mungkin
- Lubang-lubang bersalut atau retakan tembaga dalaman
- Keretakan pada lapisan kuprum luar
- Retak Mikrovia
- Keretakan separuh sembuh
- Retak topeng pateri
Penghijrahan Elektrokimia pada Permukaan PCB
- Beban alam sekitar PCB
- Berbasikal suhu dan penyimpanan
- lenturan
- kejutan
- kelembapan
- Gabungan beberapa beban
- Teknologi laminasi
Faktor di atas akan menjejaskan kebolehpercayaan pembuatan PCB automotif. Untuk mengeluarkan PCB automotif berkualiti tinggi, marilah kita memahami keperluan prestasi PCB automotif dan cara mengujinya untuk memastikan kualiti yang tinggi.
Saiz padat dan ringan
Mengurangkan saiz dan berat automotif secara munasabah boleh menjimatkan lebih banyak bahan api, elektrik, tenaga dan meningkatkan perlindungan alam sekitar. Oleh itu, saiz automotif menjadi lebih padat. Disebabkan oleh pengurangan saiz keseluruhan automotif, PCB automotif pasti akan menjadi lebih padat dan lebih ringan.
Kebolehpercayaan yang tinggi
Kebolehpercayaan PCB automotif yang tinggi bermakna dalam hayat perkhidmatan biasa automotif, PCB boleh mengekalkan prestasi stabil yang baik dalam menghadapi persekitaran kompleks yang berbeza. Dalam erti kata lain, PCB automotif mesti mampu menahan pelbagai antara muka persekitaran, termasuk rintangan kelembapan, rintangan air, rintangan haba, rintangan kakisan, rintangan getaran dan rintangan gangguan elektromagnet.
Kebolehpercayaan PCB automotif berkait rapat dengan keselamatan kami, jadi pelbagai ujian kebolehpercayaan mesti diluluskan apabila mengeluarkan PCB automotif. PCB automotif di lokasi yang berbeza memerlukan ujian kebolehpercayaan yang berbeza. Ujian biasa termasuk:
1) Ujian kejutan terma
PCB automotif biasanya mesti berfungsi dalam persekitaran suhu tinggi yang disebabkan oleh haba luaran atau suhu tinggi daripada haba yang dijana sendiri. PCB automotif mesti menahan kejutan perubahan haba secara tiba-tiba, dan kami perlu menjalankan ujian kejutan haba pada PCB automotif.
2) Ujian kitaran haba
Mengikut kedudukan automotif yang berbeza, ujian kitaran haba PCB mempunyai tahap yang berbeza. Suhu kitaran terma PCB yang biasa digunakan adalah seperti berikut:
Lokasi | Kelas | suhu rendah | Suhu tinggi |
Di dalam tempat duduk | a | -40 ℃ | 85 ℃ |
Penutup perlindungan enjin | b | -40 ℃ | 125 ℃ |
Enjin | c | -40 ℃ | 145 ℃ |
penghantaran | d | -40 ℃ | 155 ℃ |
Petak enjin | e | -40 ℃ | 165 ℃ |
3) Ujian sisihan suhu dan kelembapan
Perubahan dalam suhu dan kelembapan adalah salah satu faktor penting yang menyebabkan kegagalan PCB automotif, walaupun pengeluar automotif telah mengambil pelbagai langkah untuk menyelesaikan masalah ini; seperti:
- Bahan yang dioptimumkan
- Pemanasan diri
Tetapi pemanasan sendiri selalunya hanya digunakan apabila automotif berjalan seperti biasa, jika automotif tidak berjalan dan diletakkan selama beberapa hari atau minggu dalam persekitaran yang sangat keras, seperti air pasang, persekitaran yang sangat menghakis. Kemudian kelembapan atau gas menghakis boleh memasuki bahagian dalam produk elektronik melalui plastik atau komponen pampasan atmosfera. Kemudian kelembapan juga akan memberi kesan yang ketara pada permukaan dan struktur dalaman PCB, menyebabkan ia gagal. Jadi mari kita fahami beberapa butiran kegagalan PCB yang disebabkan oleh suhu, kelembapan dan bias (THB).
Imej di bawah menunjukkan pertumbuhan kristal konduktif semasa pemeluwapan PCB (kondensasi air)
Walaupun tiada pemeluwapan, kelembapan yang tinggi boleh menyebabkan pintasan elektrik jika tiada bahan yang ketat digunakan. Rintangan Penebat Permukaan (SIR) boleh jatuh, berpotensi menyebabkan kegagalan elektronik. Kaedah EASHUB adalah untuk memahami secara menyeluruh keadaan suhu dan kelembapan di dalam penutup pelindung (kes logam atau plastik) melalui simulasi dan ujian eksperimen.
Sebaliknya, EASHUB menguji bahan yang digunakan (seperti PCB, peranti, fluks, bahan antara muka haba atau salutan selaras) dan mereka bentuk elemen di bawah keadaan suhu dan kelembapan yang berbeza mengikut kaedah ujian SIR dalam IPC-9202.
EASHUB menggunakan model simulasi yang cekap untuk meramalkan keadaan sebenar kelembapan tempatan dalam ECU,
Kami menentukan SIR bahan dan reka bentuk dalam kepungan tertutup di bawah keadaan yang paling teruk.
Untuk memastikan bahawa elemen dan bahan reka bentuk PCB adalah selamat dan boleh dipercayai, sekali gus memastikan kebolehpercayaan PCB automotif semasa kitaran hayat.
Ujian THB mesti mengambil kira penghijrahan CAF PCB. CAF biasanya berlaku di antara garisan bersebelahan atau lapisan bersebelahan, vias, antara vias dan talian, menyebabkan degradasi penebat atau litar pintas. Rintangan penebat yang sepadan bergantung pada jarak antara vias, garisan dan lapisan.
Teknologi PCB biasa untuk Pengilangan PCB Automotif
Substrat frekuensi tinggi
Sistem keselamatan brek ramalan kereta dan sistem anti-perlanggaran adalah barisan pertahanan pertama untuk jaminan keselamatan kami. Sistem elektroniknya seperti sistem pemantauan radar. PCB automotif bahagian sistem elektronik ini digunakan terutamanya untuk menghantar isyarat gelombang mikro frekuensi tinggi. Oleh itu, sebagai tambahan kepada PTFE bahan substrat, ia juga perlu menggunakan substrat dengan kehilangan dielektrik yang rendah. Tidak seperti bahan FR4, PTFE atau bahan matriks frekuensi tinggi yang serupa memerlukan kelajuan penggerudian khas dan kadar suapan semasa proses penggerudian.
Teknologi tembaga tebal
Memandangkan kereta berkembang ke arah saiz yang lebih kecil dan prestasi dinamik yang lebih tinggi, kereta perlu menggunakan sistem penghantaran kuasa berteknologi tinggi dan sistem elektronik yang lebih kompleks. PCB automotif mempunyai prestasi terma yang lebih tinggi dan boleh menahan lonjakan arus yang lebih besar.
PCB tembaga tebal dua lapisan agak mudah dibuat. Walau bagaimanapun, PCB tembaga tebal berbilang lapisan adalah lebih sukar untuk dibuat kerana kerumitan etsa imej tembaga tebal dan proses pengisian kekosongan tebal.
Laluan dalaman PCB kuprum tebal berbilang lapisan adalah kuprum tebal, jadi filem kering foto pemindahan corak juga agak tebal dan memerlukan rintangan goresan yang sangat tinggi. Oleh kerana masa etsa corak tembaga tebal menjadi lebih lama, peralatan dan teknologi etsa juga lebih menuntut untuk memastikan pendawaian lengkap tembaga tebal.
Apabila kita melakukan fabrikasi pendawaian kuprum tebal luaran, gabungan antara melamina kerajang kuprum yang agak tebal dan mencorak lapisan kuprum tebal boleh dilakukan terlebih dahulu, diikuti dengan etsa lompang filem. Di samping itu, filem kering anti-penyaduran penyaduran corak juga perlu agak tebal.
Sebagai tambahan kepada kesulitan di atas, kami juga menghadapi masalah berikut:
- Perbezaan permukaan antara konduktor dalaman PCB tembaga tebal multilayer dan bahan substrat penebat adalah besar.
- Laminasi papan berbilang lapisan biasa tidak boleh diisi sepenuhnya dengan resin, dan ia akan menghasilkan rongga.
Untuk menyelesaikan masalah ini, kita harus menggunakan prepregs nipis dengan kandungan resin yang tinggi sebanyak mungkin. Jika ketebalan tembaga penghalaan dalaman pada beberapa PCB berbilang lapisan tidak seragam, kita boleh menggunakan prepregs yang berbeza di kawasan yang mempunyai perbezaan besar atau kecil dalam ketebalan tembaga.
teknologi HDI
Keselesaan dan pengalaman kereta yang baik juga berkait rapat dengan sistem hiburan dan komunikasi yang dibina di dalam kereta. Mikrokomputer hiburan terbina dalam automotif sering menggunakan PCB HDI.
Teknologi HDI PCB termasuk penggerudian lubang mikro dan penyaduran elektrik, kedudukan laminasi dan proses lain. Disebabkan perkembangan pesat teknologi automotif, semakin banyak aplikasi biasa dalam kehidupan dibina ke dalam sistem automotif. Oleh itu, dengan peningkatan dalam sistem elektronik automotif, lebih banyak PCB pasti akan digunakan untuk memenuhi keperluan kereta berkualiti tinggi dengan lebih baik.
Pembenaman komponen
Untuk mengurangkan saiz komponen, ketumpatan pemasangan PCB mesti ditingkatkan. PCB dengan komponen terbenam digunakan secara meluas bukan sahaja dalam telefon mudah alih tetapi juga dalam elektronik automotif.
Mengikut kaedah pembenaman komponen yang berbeza, kaedah pembuatan PCB terbenam komponen juga berbeza. Terdapat terutamanya empat kaedah pembuatan untuk PCB terbenam komponen yang digunakan dalam sistem elektronik automotif:
- Jenis penggalian
- Jenis laminasi
- Jenis seramik
- Jenis modul
Di atas ialah teknologi bekalan yang biasa digunakan dalam pembuatan PCB automotif, jadi bagaimana untuk memilih pengeluar PCB automotif yang boleh dipercayai.
